电火花加工机的电极丝、电极、加工液的保养

⚙保养与点检

• 定期清除黄铜粉和污垢导丝器（金刚石导向器）

  大致每加工 50 小时取下一次，浸入稀释的工业用酸性液中，或用超声波清洗机清洗

  金刚石部分周围会附着黄铜屑、黄铜粉和污垢。导丝器与电极丝之间的间隙对加工精度影响很大。沙迪克估计金刚石导丝器的寿命在直线加工时大致为 4,000 小时（视加工内容而定）^[1][2]（单一资料·仅供参考）

• 使用指定直径的导丝器，并垂直安装导丝器（金刚石导向器）

  使用机床制造商指定的导丝器直径。用脱脂清洗剂等清洗并擦拭干净后，对准螺纹使其垂直安装

  导丝器与电极丝的间隙（间隙量）对加工精度影响很大^[1]（单一资料·仅供参考）

• 更换接触位置（分度）使用，并清洁导电块（供电块）

  按机床制造商的步骤，错开电极丝接触的位置。牧野的机床采用无需工具、可短时间更换位置的结构

  导电块是向电极丝输送加工电流的部件，通过更换位置保持良好的加工状态^[3]（单一资料·仅供参考）

• 按压力决定更换时间加工液过滤器

  过滤器的压力表超过规定压力（沙迪克约为 0.2 MPa）就更换。电火花加工机用过滤器的过滤精度多为 3〜5 µm 左右（MANN+HUMMEL 的主力产品）

  过滤器把加工产生的污泥从加工液中分离出来。堵塞会使液质变差，影响精度和表面粗糙度。三菱电机在粗加工与精加工时切换通过过滤器的流量，延长了过滤器寿命（运行成本比旧机型最多降低 45%）。新机型还会推算过滤器的堵塞程度，优化泵的输出^{[1][4][5][6][7]}

• 按电阻率的恢复情况决定更换时间离子交换树脂

  树脂的寿命根据离子交换能力的下降来判断。沙迪克建议一般金属加工时低于 50,000 Ω 就更换。树脂制造商 Sunresin 要求线切割电火花加工用水的电导率低于 20 µS/cm

  为了去除多余离子，使水的电导率保持稳定。电阻率保持得越高（电导率保持得越低），树脂消耗越快。三菱电机指出，降低电导率（提高电阻率）会延长树脂寿命，但表面粗糙度会变差；通过改进电源控制，树脂的运行成本最多降低了 25%（MV 系列）。电极丝、过滤器、树脂约占运行成本的 8 成^[1][8][6]

• 放掉用完的树脂容器中的水后处理离子交换树脂

  将容器倒置放水。放出的水作为工业废水，按当地规定的方法处理

  容器内的离子交换水需要按废水处理^[1]（单一资料·仅供参考）

• 防止工件和机床生锈加工液（水）

  不要把水的电导率提高到超过必要的程度。防锈措施有双极性电源电路、牺牲电极、添加剂、去除加工屑等。也有让水通过固定了防腐蚀离子的离子交换树脂的方法（岩手大学）

  即使在电导率低的水（10 µS/cm 左右）中，铁也会腐蚀。电极与工件之间的微小通电，或不同金属之间的接触，都会加速腐蚀^[4][9]

• 选择适合加工的电极丝电极丝

  一般金属加工用黄铜丝（铜与锌为 65/35 或 60/40）。追求速度用镀锌丝，φ0.10 mm 以下的精细加工用钢丝镀层丝或钨丝

  电极丝的材质和结构会改变放电方式。电极丝的圆度差，会使加工表面的波纹变大（OKI 电线使用提高了圆度的电极丝，波纹改善约 30%）^[1][10]

• 将用过的电极丝分类后交回收电极丝

  主要成分为铜、锌的黄铜丝，无论哪家制造商都属于回收对象（沙迪克的回收制度）。不要混入钢丝、钨丝等特殊电极丝

  不分类就无法回收^[1]（单一资料·仅供参考）

• 用完后清洗并涂防锈油工件固定夹具（托盘、虎钳）

  每次使用后，先用脱脂清洗剂等清除加工污泥，再涂防锈油

  在水中使用的夹具会因污泥和锈蚀而精度下降^[1]（单一资料·仅供参考）

• 管理劣化与消耗，正确处理补充和废油电火花加工油

  减少的部分要补充（也有制造商出售补充用油，考虑到挥发后添加剂会残留）。用完的油作为工业废弃物（废油）处理

  不易氧化的合成系油劣化和变色少，可以长期使用，但视使用方式，损耗和污染仍会加重。曾有案例：从水溶性改用油性油后粘度升高，排出量减少导致液面下降而着火。更换油时要重新确认液面和循环^[1][11][12]

• 密封容器，放在通风良好的阴凉处电火花加工油

  避免阳光直射，放在阴凉通风处。一旦打开的容器必须盖紧。远离热、火花和明火

  因为是可燃性液体（消防法第4类危险物）。寒冷时稍有浑浊或析出物，被认为对使用没有影响^{[11][13][14][15]}

• 选择适合加工的电极材料工具电极（铜、石墨等）

  铜：电阻低、导热好、损耗小，也适合镜面加工，但刚性低，容易产生毛刺和翘曲。石墨：易机械加工、耐热性高、损耗小，适合大面积、粗加工、高速加工。铜钨：用于加工硬质合金和微细加工。银钨：加工性好但价格高

  电极材料的选择会大幅改变加工速度、损耗和表面粗糙度。石墨因制法和粒径不同特性各异，品牌很多^[4][16]

• 测量并管理电极的损耗工具电极（铜、石墨等）

  电极损耗率＝电极损耗量÷工件去除量（重量比等）。损耗有体积、边角（拐角）、端面、侧面 4 种，决定成品形状的是边角损耗

  损耗直接关系到成品的尺寸和形状。在油性加工液中条件合适时，电极表面会形成碳膜，损耗率降到 1% 以下（无损耗加工）。纯水中不会发生^[4][16]

• 安装前检查电极的尺寸和伤痕工具电极（铜、石墨等）

  检查是否已按考虑放电间隙的缩小量做成，有没有毛刺和碰伤。安装要可靠

  缩小量直接关系到加工尺寸。安装不良会导致异常放电^[4][12]

• 按孔径选择管状电极管状电极

  细孔用管状电极外径约为 φ0.08〜6.0 mm（沙迪克）。孔会比电极直径大约 0.1〜0.3 mm（例：φ0.8 mm 的电极加工出 φ1.0 mm 左右的孔）。φ0.1 mm 以下需要电极强度，也有使用黄铜的例子

  孔会扩大一个放电间隙的量。细电极的加工特性随材质而变（岩手县工业技术中心比较了铜与黄铜的差异）^[1][17]

• 避免电极头卡在导向器里电极导向器（防振导向器）

  为避免电极变短后端部没拉升到导向器内，动作顺序设为随电极上拉导向器也同步上拉。加工起始阶段用较弱的电气条件，进给一定量之后再上拉

  电极头会附着碳而变粗，变短的端部进入导向器内就会卡住，无法向下通过^[18]（单一资料·仅供参考）

▦线切割电火花加工的加工液（水）电阻率、电导率参考值（公开资料中的数值）

电阻率（Ω·cm）与电导率（S/cm）互为倒数。沙迪克 FAQ 中单位写作“Ω”，此处按电阻率（Ω·cm）进行了换算。实际设定值由机床、加工条件、材质决定，请遵照机床使用说明书^{[19][9][1][8]}

÷电阻率与电导率的换算、温度修正

1. 由电阻率 ρ（Ω·cm）求电导率 κ（µS/cm）：κ = 1,000,000 ÷ ρ
2. 由电导率求电阻率：ρ = 1,000,000 ÷ κ（换算成 kΩ·cm 则 ÷1,000，换算成 MΩ·cm 则 ÷1,000,000）
3. 水的电导率随温度变化。换算为 25℃ 时：κ25 = κT ÷ (1 + 0.01 × α × (T − 25))。α 为温度系数（%/℃），多数水溶液在 2 左右
4. 比较时，要把数值都换算到同一基准温度（通常为 25℃）后再比较

换算

电导率（µS/cm）= 1,000,000 ÷ 电阻率（Ω·cm）

温度补偿（堀场的近似公式）

C(T) = C(25) × (1 + 0.01 × α × (T − 25))。α 的范围为 0.5〜2.5，取 2% 即可适用于大多数水溶液

计算示例：条件

电阻率 50,000 Ω·cm 的水；以及 30℃ 时电导率显示 24 µS/cm 的水

计算示例：结果

50,000 Ω·cm = 20 µS/cm。把 30℃ 时的 24 µS/cm 以 α=2 换算到 25℃，为 24 ÷ 1.10 ≒ 21.8 µS/cm（电阻率约 46,000 Ω·cm）（试算）

堀场指出，在接近纯水的区域会采用另一种温度补偿（纯水补偿）。2% 的近似只是参考，机床的电阻率计采用哪种补偿，请查阅使用说明书^[20][1][9]

▦电火花加工油的典型性状（出自制造商的产品资料）

数值为典型性状，并非保证值。闪点会因试验方法而异（PM＝宾斯基-马顿斯闭杯法，COC＝克利夫兰开杯法），所以试验方法不同的数值不能简单比较。第3石油类为闪点 70℃以上、低于 200℃，第4石油类为 200℃以上、低于 250℃（消防法 别表第一 备注）。Daphne Cut HL-25 的资料中没有类别记载，闪点 87℃处于第3石油类的范围^{[11][21][13][22][23][15][24][25][14][26]}

÷电火花加工油的量与消防法的指定数量（倍数的计算）

1. 电火花加工机处理的危险物的量，按加工液箱的容量计算（因为运转前加工液全部在箱内）
2. 用产品资料确认油的类别：第4类 第3石油类（非水溶性）的指定数量为 2,000 L，第4石油类为 6,000 L
3. 指定数量的倍数 = 量 ÷ 指定数量。同一场所处理品名或指定数量不同的危险物时，把各自的倍数相加
4. 倍数在 1 以上，必须在获得消防法许可的设施（一般取扱所等）中处理。在 1/5（0.2）以上、低于 1 的，属于少量危险物，适用市町村条例的基准和申报。即使低于 0.2，电火花加工机本身的条例基准（安全装置、自动灭火装置等）仍然适用

倍数

指定数量的倍数 = Σ（各危险物的量 ÷ 其指定数量）

第3石油类（非水溶性）

指定数量 2,000 L（1/5 为 400 L）

第4石油类

指定数量 6,000 L（1/5 为 1,200 L）

计算示例：条件

1 台成形电火花加工机使用第3石油类的电火花加工油，油箱 600 L。同一场所另有备用油 200 L（同一类别）

计算示例：结果

（600 + 200）÷ 2,000 = 0.4 倍。在 0.2 以上、低于 1，属于少量危险物，需要遵守条例基准并申报（试算）

ENEOS 的产品资料对第3石油类写道：“2,000 L 以内可按市町村条例的基准储存（400 L 以内不受规制）”。危险物保安技术协会的基准也适用于使用量不足 400 L 的电火花加工机。最终判断请向当地消防署确认^{[27][26][11][28][29][12]}

▦电火花加工机自动灭火装置所需的灭火药剂量（每 1 m² 最大防护面积）

危险物保安技术协会的《电火花加工机火灾预防基准》（札幌市消防局的解说中也有同样的表）。机械泡沫（水成膜）是在 2016 年修订时经过灭火实验后加入的^[29][12]

÷自动灭火装置的最大防护面积与药剂量的计算

1. 测量加工槽（方形）的 2 条边：a（长边）、b（短边）
2. a ÷ b 在 2 以下时，最大防护面积 S = a × b
3. a ÷ b 超过 2 时，按短边取 a ÷ 2 的长方形计算，S = a × (a ÷ 2)
4. 所需药剂量 = S × 表中的量（按药剂种类）

最大防护面积

S = a × b（a/b ≦ 2）、S = a × a/2（a/b ＞ 2）

药剂量

所需量 = S × 单位面积的量（例：水成膜泡沫 5.0 L/m²、第3种粉末 4.0 kg/m²）

计算示例：条件

加工槽内尺寸 1.0 m × 0.6 m，水成膜泡沫装置

计算示例：结果

1.0 ÷ 0.6 ≒ 1.7（2 以下），所以 S = 0.6 m²，所需量 = 0.6 × 5.0 = 3.0 L 以上（试算）

最大防护面积是指加工槽内加工液的暴露面积。装置上标有药剂种类与量、最大防护面积、喷放时间、感知部种类与动作温度等。是否具备标识所示的能力，请向装置制造商、机床制造商确认^[29][12]